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  • ¿Cómo afectará el cambio climático a la red eléctrica? Sugerencia:observe las temperaturas del punto de rocío

    Crédito:CC0 Public Domain

    Un nuevo estudio sugiere que la industria de la energía está subestimando cómo el cambio climático podría afectar la demanda de electricidad a largo plazo en los Estados Unidos.

    La investigación, publicado hoy en la revista Análisis de riesgo , fue dirigido por la Universidad de Buffalo y la Universidad de Purdue.

    Describe las limitaciones de los modelos de predicción utilizados por los proveedores de electricidad y los reguladores para la previsión energética a medio y largo plazo. Y describe un nuevo modelo que incluye predictores climáticos clave (temperatura media del punto de rocío y temperatura máxima extrema) que, según los investigadores, presentan una visión más precisa de cómo el cambio climático alterará las futuras demandas de electricidad.

    "Los modelos de demanda de energía existentes no han seguido el ritmo de nuestro conocimiento cada vez mayor de cómo está cambiando el clima, "dice la autora principal del estudio, Sayanti Mukherjee, Doctor., profesor ayudante de ingeniería industrial y de sistemas en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la UB. "Esto es problemático porque podría conducir a riesgos de insuficiencia de suministro que provoquen más cortes de energía, que puede afectar todo, desde la seguridad nacional y la economía digital hasta la salud pública y el medio ambiente ".

    "La disponibilidad de datos públicos en el sector energético, combinado con los avances en el modelado algorítmico, nos ha permitido ir más allá de los enfoques existentes que a menudo presentan un rendimiento predictivo deficiente. Como resultado, podemos caracterizar mejor el nexo entre la demanda de energía y el cambio climático, y evaluar los riesgos futuros de insuficiencia de suministro, "dice el coautor Roshanak Nateghi, Doctor., profesor asistente de ingeniería industrial e ingeniería ambiental y ecológica en Purdue.

    Las limitaciones de los modelos existentes

    La abrumadora mayoría de los científicos del clima predice que las temperaturas globales aumentarán a lo largo del siglo XXI. Se espera que esto aumente la demanda de electricidad a medida que más personas recurran a los acondicionadores de aire para mantenerse frescos.

    Una de las plataformas de modelado de energía más comunes que se utiliza para predecir la demanda futura de electricidad:MARKAL, nombrado por MARKet y ALlocation — no considera la variabilidad climática.

    Otro modelo económico energético común, el Sistema Nacional de Modelización de Energía, o NEMS, tiene en cuenta el clima. Sin embargo, se limita a grados día de calefacción y refrigeración. Un día de grado de calefacción se define como un día en el que la temperatura promedio es superior a 65 grados Fahrenheit (18 grados Celsius). Un día con grados de enfriamiento es cuando la temperatura promedio es inferior a 65 grados.

    Si bien hay diferentes formas de medir los grados-día de calefacción y refrigeración, la mayoría de las veces se calculan sumando la temperatura máxima del día a la temperatura mínima del día, y luego dividir la suma por dos. Por ejemplo, una temperatura máxima de 76 grados y una mínima de 60 grados da como resultado una temperatura promedio de 68 grados.

    El problema con este enfoque, Mukherjee dice:es que no tiene en cuenta el tiempo. Por ejemplo, podría ser de 76 grados durante 23 horas y de 60 grados durante una hora; sin embargo, la temperatura promedio de ese día aún se registraría en 68 grados.

    "Es más, La elección de la temperatura exacta del punto de equilibrio es muy controvertida. y no hay consenso de la comunidad investigadora sobre cómo seleccionarlo mejor, "dice Mukherjee.

    La temperatura del punto de rocío es la clave

    Para abordar estas limitaciones, ella y Nateghi estudiaron más de una docena de medidas meteorológicas. Descubrieron que la temperatura media del punto de rocío, la temperatura a la que el aire está saturado de vapor de agua, es el mejor predictor del aumento de la demanda de energía. El siguiente mejor predictor es la temperatura máxima extrema durante un mes, ellos dicen.

    Los investigadores combinaron estos predictores climáticos con otras tres categorías:el sector (residencial, comercial e industrial) que consumen la energía, datos meteorológicos y socioeconómicos:para crear su modelo.

    Aplicaron el modelo al estado de Ohio y encontraron que el sector residencial es más sensible a las variabilidades climáticas. Con un aumento moderado de la temperatura del punto de rocío, la demanda de electricidad podría aumentar hasta un 20 por ciento. La predicción salta al 40 por ciento con un fuerte aumento.

    En comparación, la Comisión de Servicios Públicos de Ohio (PUCO), que no considera el cambio climático en sus modelos, predice aumentos de la demanda residencial de menos del 4 por ciento hasta 2033.

    Es similar en el sector comercial, donde los investigadores dicen que la demanda podría aumentar al 14 por ciento. De nuevo, Las proyecciones de PUCO son menores, 3,2 por ciento. El sector industrial es menos sensible a la variabilidad de la temperatura, sin embargo, los investigadores dicen que la demanda aún podría superar las proyecciones.

    Durante los meses de invierno, las variaciones entre los modelos son menos significativas. Eso es debido en parte, al porcentaje relativamente bajo (22,6 por ciento) de los residentes de Ohio que calientan sus hogares con electricidad.

    Si bien el estudio se limita a Ohio, los investigadores dicen que el modelo se puede aplicar a otros estados. Para comunicar resultados, los investigadores utilizaron mapas de calor, que proporcionan un resumen visual inmediato de los datos representados por colores. La idea, ellos dicen, es informar mejor a los tomadores de decisiones con información precisa y fácil de entender.


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